电气工程基础 第3章
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(4)在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投 产，尽快发挥经济效益。
3. 2 电气主接线的基本形式
3. 2. 1 有汇流母线的主接线 主接线的基本形式可分为有汇流母线和无汇流母线两大
类，来自百度文库们又各分为多种不同的接线形式。
有汇流母线的接线形式的基本环节是电源、母线和出线 (馈线)。母线是中间环节，其作用是汇集和分配电能，使接 线简单清晰，运行、检修灵活方便，进出线可有任意数目， 利于安装和扩建，因此适用于进出线较多(一般超过 4 回时) 并且有扩建和发展可能的发电厂和变电所。但是，有母线的 接线形式使用的开关电器较多，配电装置占地面积较大，投 资较大，母线故障或检修时影响范围较大。
(3)扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已投 运的发电厂(尤其是火电厂)和变电所进行扩建，从发电机、 变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时， 应留有余地，应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建 时一、二次设备所需的改造最少。
三、 经济性 可靠性和灵活性是主接线设计在技术方面的要求，它与 经济性之间往往存在矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可 能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要 求的前提下，做到经济合理。
第3章 电气主接线
3.1 对电气主接线的基本要求 3.2 电气主接线的基本形式 3.3 发电厂和变电所主变压器的选择 3.4 限制短路电流的措施 3.5 各类发电厂和变电所主接线的特点及实例 3.6 主接线的设计原则和步骤 思考题
本章介绍电气主接线的基本要求、基本接线形式、特点 及其适用范围，并对主变压器的选择、限制短路电流的措施 进行分析；介绍互感器和避雷器在主接线中的配置，以便更 全面地了解主接线；最后，综合阐述各种类型发电厂和变电 所主接线的特点和主接线设计的一般原则、步骤、方法。
(2)年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费及 大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起， 因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数，尽量避 免两次变压而增加电能损耗；后两项(大修费、日常小修维 护费)取决于工程综合投资。
(3)占地面积小。主接线的设计要为配电装置的布置创 造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费 用。在运输条件许可的地方都应采用三相变压器(较三台单 相组式变压器占地少、经济性好)。
1. 主接线可靠性的具体要求 (1)断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 (2)断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修 时，应尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证对一、 二级负荷的供电。 (3)尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。 (4)对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足 可靠性的特殊要求。
2. 单机容量为 300MW 及以上的发电厂主接线可靠性 的特殊要求
(1)任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。 (2)任何断路器故障或拒动，以及母线故障，不应切除 一台以上机组和相应的线路。 (3)任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重 合，以及母线分段或母联断路器故障或拒动时，一般不应切 除两台以上机组和相应的线路。
3.330kV 、 500kV 变电所主接线可靠性的特殊要求 (1)任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。 (2)除母线分段及母联断路器外，任一台断路器检修和 另一台断路器故障或拒动相重合时，不应切除三回以上线路。 二、 灵活性 (1 )调度灵活，操作方便。应能灵活地投入或切除机组、 变压器或线路，灵活地调配电源和负荷，满足系统在正常、 事故、检修及特殊运行方式下的要求。
(2)检修安全。应能方便地停运线路、断路器、母线及 其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及 用户的供电要求。需要注意的是过于简单的接线，可能满足 不了运行方式的要求，给运行带来不便，甚至增加不必要的 停电次数和时间；而过于复杂的接线，不仅会增加投资，而 且会增加操作步骤，给操作带来不便，并增加误操作的几率。
(1)投资省。主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离 开关等一次设备投资；应适当限制短路电流，以便选择轻型 电器设备；对 110kV 及以下的终端或分支变电所，应推广 采用直降式[110 /( 6~10 ) kV ]变电所和质量可靠的简易电器 (如熔断器)代替高压断路器的方式；应使控制、保护方式不 过于复杂，以利于运行并节省二次设备和电缆的投资。
3. 1 对电气主接线的基本要求
电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映 各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。所以，它的 设计直接关系到全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置， 继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、 经济运行起着决定的作用。
对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活 性和经济性三个方面。
显然，对发电厂、变电所主接线可靠性的要求程度，与 其在电力系统中的地位和作用有关，而地位和作用则是由其 容量、电压等级、负荷大小和类别等因素决定的。
目前，我国机组 按单机容量 大小分类如 下: 50 MW 以 下 机组为小型 机 组； 50~200MW 机组为中型机组； 200MW 以上机组为大型机组。电厂按总容量及单机容量大 小分类如下：总容量 200 MW 以下，单机容 量 50 MW 以下 为 小型发电厂；总容量 200~1000MW ，单机容量 50~200 MW 为中型发电厂；总容量 1000 MW 及以上，单机容量 200MW 以上为大型发电厂。
一、 可靠性 对于一般技术系统来说，可靠性是指一个元件、一个系 统在规定的时间内及一定条件下完成预定功能的能力。电气 主接线属可修复系统，其可靠性用可靠度表示，即主接线无 故障工作时间所占的比例。
供电中断不仅给电力系统造成损失，而且给国民经济各 部门造成损失，后者往往比前者大几十倍，至于导致人身伤 亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治 影响，更是难以估量。因此，供电可靠性是电力生产和分配 的首要要求，电气主接线必须满足这一要求。主接线的可靠 性可以定性分析，也可以定量计算。因设备检修或事故被迫 中断供电的机会越少、影响范围越小、停电时间越短，表明 主接线的可靠性越高。
3. 2 电气主接线的基本形式
3. 2. 1 有汇流母线的主接线 主接线的基本形式可分为有汇流母线和无汇流母线两大
类，来自百度文库们又各分为多种不同的接线形式。
有汇流母线的接线形式的基本环节是电源、母线和出线 (馈线)。母线是中间环节，其作用是汇集和分配电能，使接 线简单清晰，运行、检修灵活方便，进出线可有任意数目， 利于安装和扩建，因此适用于进出线较多(一般超过 4 回时) 并且有扩建和发展可能的发电厂和变电所。但是，有母线的 接线形式使用的开关电器较多，配电装置占地面积较大，投 资较大，母线故障或检修时影响范围较大。
(3)扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已投 运的发电厂(尤其是火电厂)和变电所进行扩建，从发电机、 变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时， 应留有余地，应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建 时一、二次设备所需的改造最少。
三、 经济性 可靠性和灵活性是主接线设计在技术方面的要求，它与 经济性之间往往存在矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可 能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要 求的前提下，做到经济合理。
第3章 电气主接线
3.1 对电气主接线的基本要求 3.2 电气主接线的基本形式 3.3 发电厂和变电所主变压器的选择 3.4 限制短路电流的措施 3.5 各类发电厂和变电所主接线的特点及实例 3.6 主接线的设计原则和步骤 思考题
本章介绍电气主接线的基本要求、基本接线形式、特点 及其适用范围，并对主变压器的选择、限制短路电流的措施 进行分析；介绍互感器和避雷器在主接线中的配置，以便更 全面地了解主接线；最后，综合阐述各种类型发电厂和变电 所主接线的特点和主接线设计的一般原则、步骤、方法。
(2)年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费及 大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起， 因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数，尽量避 免两次变压而增加电能损耗；后两项(大修费、日常小修维 护费)取决于工程综合投资。
(3)占地面积小。主接线的设计要为配电装置的布置创 造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费 用。在运输条件许可的地方都应采用三相变压器(较三台单 相组式变压器占地少、经济性好)。
1. 主接线可靠性的具体要求 (1)断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 (2)断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修 时，应尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并保证对一、 二级负荷的供电。 (3)尽量避免发电厂或变电所全部停运的可能性。 (4)对装有大型机组的发电厂及超高压变电所，应满足 可靠性的特殊要求。
2. 单机容量为 300MW 及以上的发电厂主接线可靠性 的特殊要求
(1)任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。 (2)任何断路器故障或拒动，以及母线故障，不应切除 一台以上机组和相应的线路。 (3)任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重 合，以及母线分段或母联断路器故障或拒动时，一般不应切 除两台以上机组和相应的线路。
3.330kV 、 500kV 变电所主接线可靠性的特殊要求 (1)任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。 (2)除母线分段及母联断路器外，任一台断路器检修和 另一台断路器故障或拒动相重合时，不应切除三回以上线路。 二、 灵活性 (1 )调度灵活，操作方便。应能灵活地投入或切除机组、 变压器或线路，灵活地调配电源和负荷，满足系统在正常、 事故、检修及特殊运行方式下的要求。
(2)检修安全。应能方便地停运线路、断路器、母线及 其继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及 用户的供电要求。需要注意的是过于简单的接线，可能满足 不了运行方式的要求，给运行带来不便，甚至增加不必要的 停电次数和时间；而过于复杂的接线，不仅会增加投资，而 且会增加操作步骤，给操作带来不便，并增加误操作的几率。
(1)投资省。主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离 开关等一次设备投资；应适当限制短路电流，以便选择轻型 电器设备；对 110kV 及以下的终端或分支变电所，应推广 采用直降式[110 /( 6~10 ) kV ]变电所和质量可靠的简易电器 (如熔断器)代替高压断路器的方式；应使控制、保护方式不 过于复杂，以利于运行并节省二次设备和电缆的投资。
3. 1 对电气主接线的基本要求
电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映 各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。所以，它的 设计直接关系到全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置， 继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、 经济运行起着决定的作用。
对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活 性和经济性三个方面。
显然，对发电厂、变电所主接线可靠性的要求程度，与 其在电力系统中的地位和作用有关，而地位和作用则是由其 容量、电压等级、负荷大小和类别等因素决定的。
目前，我国机组 按单机容量 大小分类如 下: 50 MW 以 下 机组为小型 机 组； 50~200MW 机组为中型机组； 200MW 以上机组为大型机组。电厂按总容量及单机容量大 小分类如下：总容量 200 MW 以下，单机容 量 50 MW 以下 为 小型发电厂；总容量 200~1000MW ，单机容量 50~200 MW 为中型发电厂；总容量 1000 MW 及以上，单机容量 200MW 以上为大型发电厂。
一、 可靠性 对于一般技术系统来说，可靠性是指一个元件、一个系 统在规定的时间内及一定条件下完成预定功能的能力。电气 主接线属可修复系统，其可靠性用可靠度表示，即主接线无 故障工作时间所占的比例。
供电中断不仅给电力系统造成损失，而且给国民经济各 部门造成损失，后者往往比前者大几十倍，至于导致人身伤 亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治 影响，更是难以估量。因此，供电可靠性是电力生产和分配 的首要要求，电气主接线必须满足这一要求。主接线的可靠 性可以定性分析，也可以定量计算。因设备检修或事故被迫 中断供电的机会越少、影响范围越小、停电时间越短，表明 主接线的可靠性越高。